【節(jié)能學(xué)院】ASJ60剩余電流監(jiān)測儀在路燈線路中的應(yīng)用

摘要

近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，路燈事業(yè)也有了蓬勃發(fā)展。然而隨之而來的是管理缺失和質(zhì)量安全問題。路燈桿點多面廣，一旦漏電就有可能會造成重大的人員傷亡事故，不僅給受害者家庭帶來痛苦，而且政府相關(guān)部門也要承擔(dān)巨額的經(jīng)濟賠償責(zé)任。路燈作為市政公共設(shè)施，漏電時刻威脅著人民群眾的生命安全，如何科學(xué)遏制事故的發(fā)生，成為目前管理部門亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞：路燈；人員傷亡事故；漏電

00 概述

統(tǒng)計路燈桿帶電致人死亡的時間，發(fā)現(xiàn)其中有一個共同點——悲劇大多數(shù)發(fā)生在雨天，其中大雨天居多。像路燈桿、霓虹燈、電箱、路邊燈箱等公共用電設(shè)備，通常是采用低壓供電，除非設(shè)施自身發(fā)生故障，一般不會傷人。路燈桿漏電事故多數(shù)發(fā)生在雨天潮濕天氣，尤其是多雷雨的夏季。這一方面是由于夏季高溫，路燈設(shè)施運行在較高的溫度和濕度下，電纜絕緣層容易老化擊穿而導(dǎo)致燈桿漏電；另一方面是由于夏季人們衣物減少，如普遍的短袖、短褲和涼鞋，裸漏的皮膚容易接觸到燈桿金屬帶電部分，鞋子裸漏的人體和大地形成回路造成觸電事故。而春冬季節(jié)由于鞋子的良好絕緣即使觸電也很少造成人員傷亡事故。需要提醒大家注意的是：暴雨天，當(dāng)雨水浸過帶電設(shè)備時，可能造成設(shè)備帶電；陰雨天，雨水淋上金屬路燈桿，會加劇路燈內(nèi)部漏電或?qū)щ姷默F(xiàn)象。這些公共用電設(shè)備長時間處于潮濕狀態(tài)會有可能造成內(nèi)部出現(xiàn)問題。

01 路燈漏電的情況

路燈漏電通常有下面三種情況：①線路老化，漏電造成了電能的損耗，同時也違紀行人的安全；②電纜接頭絕緣處理不良，在低洼路段遭雨水浸泡而發(fā)生漏電危及行人安全；③路面開挖的頻次加大，在此過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)損壞路燈供電線纜造成漏電并危及施工人員的安全。燈桿漏電事故的原因是多方面的，有的是燈桿內(nèi)的電纜絕緣層老化與燈桿搭火；有的是電器光源不合格，如鎮(zhèn)流器被擊穿導(dǎo)致燈桿帶電，或者電線接線端子燒毀造成燈桿帶電；還有是由于人為破壞造成的燈桿帶電；最后是惡劣的自然環(huán)境造成的燈桿帶電，如雷雨，臺風(fēng)，地震等自然災(zāi)害。

現(xiàn)實的情況是，在暴雨天氣燈桿檢修門被水淹，在電纜接頭遭水浸發(fā)生漏電的情況下，過電流保護器根本無法切斷故障回路，這時燈桿及周圍水域都會帶電，危及行人安全。近年來國內(nèi)路燈漏電電死人的事故頻頻發(fā)生，管理部門承擔(dān)巨大的責(zé)任和壓力。這些事故的發(fā)生，究其原因都是沒有按照國標要求安裝漏電保護裝置。

在路燈建設(shè)過程中執(zhí)行的標準《城市道路照明設(shè)計標準》（CJJ45-2006）:金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、配電及控制箱屏等的外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)進行保護接地。只有保護性接地是強制要求的。路燈線路屬于TN-S三相五線制低壓配電線路，由于多裝在人行道旁，如發(fā)生非金屬性接地，因故障相與大地間存在一定的接地電阻，接地電流遠小于通常的單相短路電流值，普通的斷路器不能切斷或不能快速切斷故障線路，致使路燈金屬部位長時間帶電，路人一旦觸碰，就有可能發(fā)生電擊的危險。

02 城市道路照明配電系統(tǒng)采用TN-S接地方式存在的問題

2.1 配電線路一般比較長，接地故障電流比較小。使用熔斷器或斷路器的瞬時過電流脫扣器兼做接地故障保護。很難保證按《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054-95）的規(guī)定，在5s內(nèi)切斷故障電路。

2.2 TN-S方式，燈具、電桿、電器盒等的外露導(dǎo)電部分是通過PE線連接到配電變壓器中性點而接地，當(dāng)該變壓器其他部分發(fā)生對地直接連接之類的故障時，保護電器難以斷開，故障電流經(jīng)大地流到變壓器接地極回到中性點，致使中性點電位升高，此電位經(jīng)過PE線傳至燈桿等處外露導(dǎo)電部分；接地保護能否起到保護作用的關(guān)鍵是接地電阻大小，除非變壓器接地電阻非常小，不然此電位就有可能超過安全電壓限值。由于故障電流很小而無法使保護電器動作，因此不能完全保證安全。

2.3道路照明處于戶外環(huán)境，很難像建筑物內(nèi)那樣做完善的等電位聯(lián)結(jié)，在發(fā)生某些接地故障時，有可能導(dǎo)致電擊危險

03 產(chǎn)品概述

漏電保護器具有動作電流小，動作時間短的特點，它能在不大于5s的時間內(nèi)切斷故障回路，并保證正常環(huán)境人身電擊安全電壓不大于50V(《低壓配電設(shè)計規(guī)范》要求)，這種優(yōu)于常規(guī)斷路器的技術(shù)特性，從而使漏電保護器應(yīng)用于路燈配電系統(tǒng)成為可能。

常見的相與相間發(fā)生短路可以產(chǎn)生很大電流，可采用開關(guān)保護，而發(fā)生人體觸電、線路老化而導(dǎo)致的電流泄露產(chǎn)生的火災(zāi)以及設(shè)備的接地故障都是由于漏電流所造成，漏電流一般都在30mA-3A，這些值很小，傳統(tǒng)開關(guān)無法進行保護，所以需要采用剩余電流動作保護裝置。

剩余電流繼電器是由剩余電流互感器來檢測剩余電流，并在規(guī)定條件下，當(dāng)剩余電流達到或超過給定值時，使電器的一個或多個電氣輸出電路中的觸點產(chǎn)生開閉動作的開關(guān)電器。

下面介紹三種常見的漏電情況。

3.1 防直接接觸電擊需要采用I△n≤30mA的高靈敏度的RCD。

3.2 防間接接觸電擊可采用I△n大于30mA的中靈敏度的RCD。

3、防火RCD需采用4極或2極RCD。

對于IT系統(tǒng)，按規(guī)定采用剩余電流繼電器。為防止系統(tǒng)絕緣降低和作為二次故障后備保護，依據(jù)接線型式，采用類似 TT 或 TN 系統(tǒng)的保護措施。首先應(yīng)采用絕緣監(jiān)視裝置，預(yù)測一次故障。

對于TT系統(tǒng)，推薦采用剩余電流繼電器。因為當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，故障電流很小，且較難估計，達不到開關(guān)的動作電流，外殼上將出現(xiàn)危險電壓。此時N線需要穿過剩余電流互感器。

對于TN-S系統(tǒng)，可采用剩余電流繼電器。更快速靈敏切斷故障，以提高安全可靠性，此時 PE 線不得穿過互感器，N 線需要穿互感器，且不得重復(fù)接地。

對于TN-C系統(tǒng)，不能采用剩余電流繼電器。因為 PE 線和 N 線合一，若 PEN 線不重復(fù)接地，當(dāng)外殼帶電，互感器進出電流相等，ASJ拒動；若PEN線重復(fù)接地，部分單相電流將流入重復(fù)接地，達一定值后，ASJ 誤動。需將TN-C系統(tǒng)改造成TN-C-S系統(tǒng)，同TN-S系統(tǒng)，再將剩余電流互感器接入TN-S系統(tǒng)中。

04 產(chǎn)品簡介

4.1 ASJ60-LD16A剩余電流監(jiān)測儀適用于交流額定電壓為400V及以下的配電線路中使用，用于監(jiān)測線路中的剩余電流，作為剩余電流式火災(zāi)監(jiān)控裝置用。也可與低壓斷路器和低壓交流接觸器組成組合式剩余電流保護裝置，用來對電氣線路進行接地故障保護，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，或用來對人身觸電危險提供間接接觸保護。

該產(chǎn)品可應(yīng)用于石油化工、工業(yè)廠房、大型公建、幼兒園、敬老院等場所的配電箱內(nèi)，也可應(yīng)用于路燈、庭院燈、景觀燈的配電箱內(nèi)，進行漏電或接地故障監(jiān)測。

4.2 剩余電流監(jiān)測儀外形與安裝尺寸如下圖所示。（單位：mm）

4.3 功能特點

可實時監(jiān)測和顯示TN-S、TT系統(tǒng)配電線路的剩余電流；

每只剩余電流監(jiān)測儀可監(jiān)測不超過16個回路的剩余電流，剩余電流監(jiān)測范圍為1mA-30A；

每路剩余電流監(jiān)測均可設(shè)置報警值，報警值的設(shè)置范圍為1mA-30A。每路剩余電流監(jiān)測可設(shè)置為超值報警、動作或關(guān)閉剩余電流監(jiān)測；

1路水浸報警繼電器，16路剩余電流報警繼電器，每路剩余電流報警繼電器對應(yīng)1路剩余電流監(jiān)測，當(dāng)剩余電流超過設(shè)定值時，對應(yīng)繼電器動作，同時具有自動重合閘功能，重合閘的次數(shù)及間隔時間可設(shè)，重合閘功能可關(guān)閉（重合閘功能只有在回路漏電監(jiān)測設(shè)置為既報警、又分閘時有效）；

2路DI輸入功能，可以用于水浸或其它開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測；

具有RS485通訊、4G無線通訊等通訊功能；

30條事件記錄功能，能夠記錄報警發(fā)生的時間和故障類型；

自檢功能，按下自檢按鍵可以啟動檢驗儀表自身硬件是否工作正常；

復(fù)位功能，儀表檢測到發(fā)生故障，并在故障排除之后，可以按下復(fù)位按鍵，復(fù)位儀表。

消音功能，按下消音按鍵可以消除報警聲。

4.4 儀表具體的接線端子和典型接線如下所示：

05 結(jié)語

路燈作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其夜晚照明功能不可替代，而受惡劣天氣、自然災(zāi)害的影響，對路燈線路造成的損壞也不可避免，但其產(chǎn)生的影響和危害直接威脅著民眾的生命安全，因此采取智能漏電保護措施十分重要。

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